Medical instrumentation and computer aided surgery an der TU München

Karteikarten und Zusammenfassungen für Medical instrumentation and computer aided surgery im Biomedical Computing Studiengang an der TU München in Augsburg

CitySTADT: Augsburg

CountryLAND: Deutschland

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What kind of forceps are there and what are the differences?

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What is a water jet system? What is it used for?

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What is APC and what does it stand for? How does it work, what does it do?

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What's concatenative synthesis?

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What's physical modelling synthesis?

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Explain how electromagnetic tracking works. What‘s the downside of this?

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What is the difference between creep and fatigue?

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What kinds of neuroprotheses are there?

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What's granular synthesis?

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What's waveshaping synthesis?

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What's frequency modulation synthesis?

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What‘s the difference between laparoscopic surgery and single-port surgery?

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Medical instrumentation and computer aided surgery

What kind of forceps are there and what are the differences?
  • Anatomical forceps
  • Surgical forceps

Anatomical forceps have a blunter tip for grasping gently, whereas surgical forceps have a sharper tip (with teeth) to fixate tissue.

Medical instrumentation and computer aided surgery

What is a water jet system? What is it used for?

A water jet system is used for surgical dissection and resection. It uses a fine stream of high pressure saline solution to cut through tissue.
The surgeon can adjust the pressure of the jet to a level that only cuts through specific, less durable structures (like organ parenchyma), but not more durable ones like blood vessels, ducts or lymph vessels.
Often, the system also includes an aspiration tube to remove tissue debris and fluid while cutting. Different mechanics can be used to produce the water jet.

Medical instrumentation and computer aided surgery

What is APC and what does it stand for? How does it work, what does it do?

APC stands for Argon Plasma Coagulation.
In this type of coagulation, a stream of argon gas is passed through an endoscopic catheter, which is then ionized at the tip of the catheter by an electrical current.
The tip of the catheter is held close to the tissue that is treated (not on the tissue!) and the current crosses the gap to the tissue and causes a superficial burn (2-3mm).
Note that there is no contact between catheter and tissue, which means it cannot stick to the tissue and therefore reduces unwanted tissue damage.

Medical instrumentation and computer aided surgery

What's concatenative synthesis?

  • concatenation of short samples of recorded sound (units)
  • duration not strictly defined, usually 10ms-1s
  • used in speech synthesis and music sound synthesis

Medical instrumentation and computer aided surgery

What's physical modelling synthesis?

Sound synthesis methods in which the waveform of the sound to be generated is computed…

  • using a mathematical model
  • a set of equations and algorithms

Medical instrumentation and computer aided surgery

Explain how electromagnetic tracking works. What‘s the downside of this?

An inhomogeneous field is produced by an electromagnetic field generator. Inductors are used to detect varying field in different directions.
The downside of this kind of tracking is that it is disturbed by metallic objects, which are common to the OR (i.e. instruments).

Medical instrumentation and computer aided surgery

What is the difference between creep and fatigue?

Creep is what happens to a material after some time with static load, fatigue on the other hand is the deterioration of the material after a number of cycles (like load cycles, putting pressure on a knee joint in cycles)

Medical instrumentation and computer aided surgery

What kinds of neuroprotheses are there?

  • Neuromodulation
    • heart pacemaker, deep brain, bladder, epilepsy, pain control, vagus nerve stimulation
  • Functional electrical stimulation
    • neuronal and muscle stimulation
  • Transcranial magnetic stimulation
    • stroke, research
  • Motorprotheses
    • Walking, hand
  • Sensory neuroprotheses
    • Cochlear implant, retina, vestibular system
  • Bidirectional neuroprostheses
    • proprioreceptors + motor prostheses, stimulation with feedback
  • Brain-Computer-Interface
    • Locked-in syndrome, user interface, exoskeleton
  • Brain-brain-interface
    • dementia

Medical instrumentation and computer aided surgery

What's granular synthesis?

  • microsound time scale
  • same principle as sampling
  • small pieces of 1 – 50 ms (grains)
  • grains may be layered on top of each other or played at different speeds, phases…

Medical instrumentation and computer aided surgery

What's waveshaping synthesis?

  • basis is the concatenation of mathematical functions
  • input signal + modifier

Medical instrumentation and computer aided surgery

What's frequency modulation synthesis?

  • create complex timbre by modulation of frequency of a basic oscillation

motivation:

  • often needed:
    • spectra with harmonics structure
    • computationally expensive
  • how to implement same effect cheaper?
    • nonlinear generation processes
    • … idea from FM-Radio

Medical instrumentation and computer aided surgery

What‘s the difference between laparoscopic surgery and single-port surgery?

Single-port surgery is a type of laparoscopic surgery in which only a single port / incision is used for the whole surgery, whereas in laparoscopic surgery it is theoretically possible to operate through multiple openings.

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